سیستم های تولید انعطاف پذیر ( FMS)

مقدمه
در اواسط سال 1960 رقابت بازار کار بسیار شدید شد.
از سال 1960 تا 1970 هزینه ها بسیار مورد اهمیت قرار می گرفتند. اما بعد کیفیت در اولویت قرار گرفت. و هنگامیکه سرعت دریافت، موردی شد که مشتریان به آن نیاز پیدا کردند، بازار کار بیشتر و بیشتر پیچیده تر شد.
یک راهبرد جدیدی تنظیم شد: ( قابلیت بهبود دادن به سیستم براساس نیاز مشتری ). شرکت ها مجبور بودند در تمام کارهایشان خود را با محیط وفق دهند،تا اینکه بیشتر در اعمال خود انعطاف پذیر باشند و در بخش های مختلف بازار کار راضی باشند. (customizability).
بنابراین ابداع FMS با تلاش برای دستیابی به منافع قابل رقابت، مرتبط شد.
قبل از هر چیز ، FMS یک تکنولوژی تولید می باشد.
دوم اینکه ،FMS یک فلسفه است. که « system » کلمه ی کلیدی آن است. از نظر فلسفه FMS سیستم را با دیدگاه ساخت ترکیب می کند. کلمه ای که امروزه سازنده ها زمزمه میکنند چالاکی است. یک سازنده ی چابک کسی است که در بازار کار سریعترین است، با کمترین هزینه کارها را انجام میدهد و بیشترین توانایی را در حفظ کردن مشتریش دارد. به طور ساده FMS راه حلی است که سازنده ها را قادر میسازد تا به حفظ کردن مشتری دست یابند.
مطالعه MIT روی نکات رقابتی اشاره شده ،چیزی است که شرکت های امریکایی دو برابر اینکه کالا اختراع کنند به آن می پردازند.
آلمانی ها و ژاپنی ها دقیقا مخالف آن کار می کنند.
در مطالعه ی FMS ، ما نیاز داریم که به خاطر بسپاریم که چرا پیتر دراکر (Peter Drucker) گفت: « ما باید مدیران تکنولوژی باشیم نه اینکه صرفا استفاده کنندگان تکنولوژی باشیم.»
از آنجایی که FMS یک تکنولوژی است،به خوبی برای نیازهای محیطی تنظیم شده است و ما باید آن را با موفقیت مدیریت کنیم.
1. مفهوم انعطاف پذیری. دیدگاه های مختلف
امروزه انعطاف پذیری به معنی ، تولید با بها و هزینه ی معقولانه و بهبود دادن تولیدات به بالاترین کیفیت که بتواند به سرعت به دست مشتری ها برسد،است.
دیدگاه های مختلف درباره ی انعطاف پذیری و معنی آنها در جدول 1 نشان داده شده است.




دیدگاه معنی انعطاف پذیری

صنعتی
- توانایی تولید قطعات مختلف بدون نیاز زیاد به تجدید ابزار
- یک مقیاس از اینکه شرکت به چه سرعت فرایند خود را از یک خط تولید
-
- قدیمی به خط تولید جدید تبدیل می کند.
توانایی تغییر برنامه ی تولید برای تغییر قطعه یا حمل چندین قطعه

عملی -
توانایی تولید محصولات بهبود یافته و بی نظیر با یک روش مناسب

مشتری -
توانایی بهره برداری از روشهای اندازه گیری مختلف سرعت تحویل .


استراتژیکی
توانایی شرکت برای عرضه کردن محصولات متنوع به مشتری
های خود

گنجایش و ظرفیت
توانایی افزایش یا کاهش به سرعت مراحل تولید یا بالا بردن به سرعت ظرفیت از یک تولید یا سرویس به تولید یا سرویس دیگر



بنابراین انعطاف پذیری در صنعت چیست؟
هنگامی که اختلاف زیادی در چگونگی انعطاف پذیری وجود دارد ، یک توافق عمومی درباره ی اجزای اصلی وجود دارد. در انعطاف پذیری تولید سه مرحله وجود دارد.
a) انعطاف پذیری های اصلی
- انعطاف پذیری ماشین: هر ماشین ها بتوانند به سهولت پروسه های مختلفی را انجام دهند
- انعطاف پذیری انتقال مواد: میزان سهولت انتقال انواع قطعات مختلف و بطور صحیح قرار گرفتن در ماشین های ابزار موجود در سیستم.
- انعطاف پذیری درعملیات: میزان سهولت اینکه عملیات های متوالی بتوانند برای تولید یک نوع قطعه استفاده شوند.

b) انعطاف پذیری های سیستم
- انعطاف پذیری در حجم : میزان توانایی سیستم برای مفید کارکردن در حجم های مختلف انواع قطعات موجود.
- انعطاف پذیری در توسعه : توانایی ساختن یک سیستم و گسترش پله ای آن.
- انعطاف پذیری در تعیین مسیر: مقدار مسیرهای متوالی که یک قطعه می تواند به طور موثر در طول سیستم جریان یابد تا یک نقشه ی عملیات بدست بیاید.
- انعطاف پذیری فرایند : مقدارحجم تنظیم شدن قطعات مختلف که سیستم بتواند بدون متحمل شدن هیچ تنظیماتی روی آنها، آنها را تولید کند.
- انعطاف پذیری محصول : مقدارتنظیم انواع مختلف قطعات که می توانند در یک سیستم با کمترین تنظیمات مورد نیاز ساخته شوند.

c) انعطاف پذیری کلی
- انعطاف پذیری برنامه : توانایی یک سیستم برای حرکت قابل قبول در یک سیکل طولانی مدت ،بدون دخالت عوامل بیرونی
- انعطاف پذیری محصول : حجم تنظیم انواع قطعات که سیستم می تواند بدون دخالت زیاد در تجهیزات اصلی تولید کند.
- انعطاف پذیری بازار کار : توانایی یک سیستم برای وفق یافتن مناسب با تغییر شرایط بازار.

2- جستجو کردن مزایا در انعطاف پذیری
امروزه استراتژی صنعت جستجوی مزایای انعطاف پذیری می باشد. و این وقتی امکان پذیر است که سیستم تولید، کاملا تحت کنترل تکنولوژی FMS باشد.
با به خاطر سپردن ماتریس تولید ممکن است شما بدانید که برای یک صنعت رسیدن به انعطاف پذیری بالا با بکار بردن تکنیک های ابداعی و تلاش های سازمانی ممکن است.
ساختار فرایند تولید ولوو را ببینید که ماشینها را روی پالتهای قابل حرکت،سریعتر می سازد و پروسه انعطاف پذیری را بدست می آورد. همچنین سیستم ولوو انعطاف پذیری بالاتری دارد چون از کارگرانی با چند مهارت استفاده می کند که همراه مسیر تولید حرکت نمی کنند.
بنابراین ممکن است ما مزایای انعطاف پذیری را در ساختارهای کارگاه ها جستجو کنیم.
در حقیقت برای اینکه امکان انتخاب سریع مسیر از یک خط تولید به خط تولید دیگر و با هزینه ی پایین را داشته باشیم به پروسه های انعطاف پذیراحتیاج داریم و این امر با بکار گیری کارگران انعطاف پذیر که چندین مهارت دارند امکان پذیر می باشد و توانایی انتخاب مسیر از یک نوع کار به کار دیگر را توسعه می دهد.
فرایند های انعطاف پذیر و کارگران انعطاف پذیر، نقشه های انعطاف پذیری را بوجود می آورند،نقشه هایی که می توانند تغییرات را در زمان واقعی ، با استفاده از تجهیزات قابل حرکت، دیوارهای قابل تخریب در دسترس و تسهیلات باقابلیت فرمان مجدد وفق دهند.

FMS – یک نمونه از تکنولوژی و یک طرح بندی متوالی

ایده یکFMS در انگلیس و در سال 1960 تحت نام « سیستم 24 » پیشنهاد شد، یک سیستم ماشینکاری انعطاف پذیر که می تواند 24 ساعت در روز بدون اپراتور و تحت کنترل کامپیوتر کار کند. از ابتدا به اتوماسیون بجای سازمان دهی دوباره ی جریان کار تاکید می شد.
خیلی سریع FMS ها بزرگ و خیلی پیچیده شدند که شامل هزاران ماشین کنترل عددی کامپیوتری (CNC ) و سیستم خبره انتقال مواد بودند. آنها تماما خودکار وبسیار گران و به وسیله ی نرم افزارهای بسیار پیچیده کنترل می شدند. تنها تعداد محدودی از صنایع وجود داشتند که بتوانند از عهده ی بکار انداختن آن در یک FMS سنتی که قبلا توضیح داده شد برایند.
اکنون تمایل FMS به سمت گونه های کوچکی از FMS سنتی که سلولهای تولید انعطاف پذیر نامیده می شوند (FMC )،است.
امروزه دو یا چند ماشین CNC شامل یک سلول انعطاف پذیر می شود و دو یا چند سلول شامل یک سیستم تولید انعطاف پذیر می شوند.
بنابراین یک سیستم تولید انعطاف پذیر ( FMS ) شامل چندین ماشین ابزار همراه وسایل انتقال ابزار و قطعات مانند روبات ها می شوند که طوری تنظیم شده اند تا بتوانند قطعات مشابه را هنگامیکه طراحی و توسعه یابند، انتقال بدهند.
رده و ترازهای مختلف FMS ها عبارتند از:

- واحد تولید انعطاف پذیر (FMM ).
مثال: یک ماشینNC ، یک تعویض کننده پالت و یک ضربه گیر قطعه

- سلول های تولید( مونتاژ ) انعطاف پذیر (F(M/A)C ).
مثال: چهار FMM و یک AGV (راهنمای اتوماتیک وسیله ناقل).

- گروه های تولید انعطاف پذیر (FMG ).
مثال: دو FMC و یک FMM و دو AGV که قطعات را از یک منطقه ی بارگیری به ماشین و از ماشین به منطقه ی تخلیه قطعات انتقال می دهند.

- سیستم های تولید انعطاف پذیر (FPS ).
مثال: یک FMG و یک FAC ، دو AGV ، یک انبار ذخیره ی اتوماتیک ابزار و
یک انبار اتوماتیک مونتاژ قطعه.

- خطوط تولید انعطاف پذیر ( FML)
مثال: چندین ایستگاه در یک مسیر طراحی شده و AGV ها.

4 - مزایا و معایب کاربرد FMS ها
مزایا
- سرعت و هزینه ی پایین تر تعویض یک قطعه به قطعه ی دیگر که استفاده ی عمده ی آنرا توسعه میدهد.
- هزینه ی پایین تر کارگر در نتیجه کاهش تعداد کارگران.
- کاهش یافتن موجودی در نتیجه ی بحث طراحی و برنامه ریزی.
- ثبات و کیفیت بهتر در نتیجه ی کنترل اتوماتیک
- هزینه ی کمتر بخش خروجی در نتیجه ی قابلیت تولید بالاتر با استفاده از همان تعداد کارگر.
- نجات یافتن از کارگران غیر مستقیم ، خطاهای کاهش یافته ، کار مجدد ، تعمیر و برگشت کالا
معایب
- توانایی محدود برای وفق دادن تغییرات در یک محصول یا ترکیبی از محصولات .(ماشینهای قدیمی از نظر ظرفیت وابزار لازم برای تولید محدود می باشند حتی برای تولیدات مشابه نیز همیشه امکان ایجاد FMS وجود ندارد.)
- فعالیت اساسی و قابل توجه برای طراحی دوباره
- هزینه ای با ارزش میلیونها دلار.
- مشکلات تکنولوژیکی موقعیت دهی دقیق اجزا و زمان بندی دقیق لازم برای فرایند یک قسمت.
- سیستمهای تولید پیشرفته
پیچیدگی و هزینه ی FMS ها دلیلی است برای پذیرش تدریجی به وسیله صنعت.
د ر اغلب موارد FMC ها مورد توجه قرار می گیرند.